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描述 y1/$dn Ud:v3"1 FRED可以计算一个给定系统的MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 VVvV]rU~ F`U%xn, 建立系统 D2~e@J(K kVQKP U 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 _I~W!8&w> GLt#]I"LY
9>qR6k? T?)?"b\qz 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 a>Uk<#>2?a ~jmHzFkQ $ W(m nvxftbfE^D 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 wCvtw[6 {Os$Uui37\ Q! ] 7Rk eV
X&t)S?eCos G1vWHa7n;f
H
|Z9]+h)7 (J][(=s;a
F>)u<f,C d5%A64? 分析 FlRbGg^ W j/.rG&tE 这个系统的点扩散函数: 4\Y2{Z>P? • Log (Normal PSF) rcPP-+XW • λ = 0.55 mm S-npJh
6 • 0.32 waves 3rd order spherical .#6Dad=S* • EPD = 10 mm
P6zy<w • f/# = 9.68 //\ORJd 点扩散函数如下图: %7Z_Hw m]+g[L?-
^{_`jE 7Nw7a;h B[!wo 系统的点扩散函数是: ^LE`Y>&m • Log (Normal PSF) Y>{K2#k • λ = 0.55 mm HjbC>* • 1 wave 3rd order spherical YL=?N k/ • EPD = 13.31 mm wZ,9~P7 • f/# = 7.27 &p^S6h 点扩散函数如下图: "?EA G _+S`[:;a
kV(}45i]s lq}= &)%C 演算 H ZIJKk( z"u4t.KpL 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: =K =FzV'_~
mrX3/e
l!<Nw8+U ^TJn&k 在这个等式中变量定义如下: bBc<yaN • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) p}hOkx4R\ • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) KTD# a1W • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx M])Y|}wv8 • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ec[S?- • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) r+217fS> • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) En&ESWN • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) QDRSQ[ \ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Gmi4ffIb3 • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 8xs[{?|: • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 3gaijVN • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) w-2p'u['Z • F == focal length(焦距) WLQm|C, • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) K3$83%E Pdmfn8I]% 比较 &/d;4Eu ]vMr@JM-G 在下图中: U,yU-8z/ 透镜EPD=10mm y~w2^VN= 截止频率=184lp/mm +u#;k!B/> 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 ZWQrG'$?o8 f ."bq43( 7c1xB.g
在下面的图表中: 6e(|t2^ 透镜EPD=13.31 mm v}!eJzeH 截止频率=250 lp/mm Wp`wIe6 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm INOw0E[ X(U
CN0# Fd":\7p w,cfSF;=tC 杂散光对评价函数的影响 cH?j@-pY
XZLo*C!MG 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 _nOJ.G $NC1>83
rn #FmM eEePK~%c 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ;|6kFBGC"+ 0tv"tA;
 w>>)3:Ytd
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